[論文レビュー] Participatory Budgeting Design for the Real World

Roy Fairstein, Gerdus Benadè+1 more|arXiv (Cornell University)|Feb 26, 2023

Economic and Environmental ValuationEconomics, Econometrics and Finance被引用数 3

ひとこと要約

本研究は、1,800名の参加者を対象とした制御実験を通じて、参加型予算編成（PB）の設計を評価し、投票形式と集計手法を検証した。k-承認投票は最良のユーザーエクスペリエンスをもたらした一方、等分配法（ES）は低参加率下でも安定した、形式に依存しない結果を生み出し、グリーディ集計法を上回るロバストネスと公平性を示した。

ABSTRACT

Participatory budgeting engages the public in the process of allocating public money to different types of projects. PB designs differ in how voters are asked to express their preferences over candidate projects and how these preferences are aggregated to determine which projects to fund. This paper studies two fundamental questions in PB design. Which voting format and aggregation method to use, and how to evaluate the outcomes of these design decisions? We conduct an extensive empirical study in which 1 800 participants vote in four participatory budgeting elections in a controlled setting to evaluate the practical effects of the choice of voting format and aggregation rule. We find that k-approval leads to the best user experience. With respect to the aggregation rule, greedy aggregation leads to outcomes that are highly sensitive to the input format used and the fraction of the population that participates. The method of equal shares, in contrast, leads to outcomes that are not sensitive to the type of voting format used, and these outcomes are remarkably stable even when the majority of the population does not participate in the election. These results carry valuable insights for PB practitioners and social choice researchers.

研究の動機と目的

• 異なる投票形式と集計ルールが参加型予算編成（PB）におけるユーザーエクスペリエンスおよび選挙結果に与える影響を評価すること。
• 多様な有権者に配慮した使いやすさ、好みの表現、アクセス可能性をバランスさせる最適な投票形式を特定すること。
• 参加率が変動する状況下で、特にグリーディ集計法と等分配法（ES）のロバストネスと公平性を評価すること。
• 参加率の向上と公平な結果の確保を目的とするPB実務家に対して、証拠に基づいた設計提言を提供すること。
• 特に低参加率下において、入力形式の選択が異なる集計ルールによって結果に顕著な歪みをもたらすかどうかを検討すること。

提案手法

• Amazon Mechanical Turkを介して1,800名の参加者を募集し、4つの異なるPB選挙において制御実験を実施した。
• 各参加者に6つの投票形式のうち1つを割り当てた：k-承認、ポイント、ナップサック、順位付け、費用対効果、効用報告。
• タスクに要した時間、自己報告による使いやすさ、好みの表現の正確さの認識をもとに、ユーザーエクスペリエンスを測定した。
• 形式間の比較を可能にするために、同じ候補プロジェクトと有権者の好みを全形式に共通して使用し、集計された投票を有権者の効用の代理として扱った。
• グリーディ（実務で一般的）と等分配法（ES）という2つの集計ルールを適用し、形式および参加率の違いによる結果を比較した。
• サブセットの有権者（25–50％）をサンプリングし、各集計手法で資金獲得プロジェクトのセットが変化するかどうかを測定することで、安定性を評価した。

Figure 1 : The GUI shown to participants using the Knap input format (center), showing the city map (right) and budget (left)

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 k-承認、ポイント、ナップサック、順位付け、費用対効果、効用報告という6つの投票形式の中で、どれが使いやすさ、習得時間、好みの表現の正確さという観点で最良のユーザーエクスペリエンスをもたらすか？
• RQ2 参加率が低い状況下で、グリーディ集計法と等分配法（ES）という異なる集計ルールが、PB選挙の安定性と公平性にどのように影響するか？
• RQ3 グリーディ集計法とESを用いる場合、投票形式の選択が選挙結果にどれほど影響を及ぼすか？
• RQ4 異なる入力形式および集計手法の間で、選ばれたプロジェクトの社会的厚生はどのように比較されるか？
• RQ5 有権者の一部（25–50％）しか参加しない場合、資金獲得プロジェクトのセットはどの程度安定しているか？また、グリーディ集計法とES集計法でその安定性に差があるか？

主な発見

• k-承認投票は最良のユーザーエクスペリエンスをもたらした：参加者は学習および使用に最も時間がかからず、最も直感的で正確な好みの表現手段と認識した。
• より豊富な好み情報が得られるにもかかわらず、k-承認投票は順位付けや効用報告といったより複雑な形式よりも、より正確に感じられた。これは、シンプルさが認識上の表現力の向上に寄与することを示唆している。
• グリーディ集計法は、入力形式および参加率の両方に対して極めて感受性が高く、参加率が100％未満に下がると結果が顕著に変化した。
• 等分配法（ES）は、入力形式にかかわらずほぼ同一のプロジェクトセットを生み出し、強い形式不変性とロバストネスを示した。
• ESは、有権者の25–50％の参加率下でも安定した結果を維持し、資金獲得プロジェクトのセットの変化が最小限に抑えられた。これに対して、グリーディ集計法は低参加率に対して極めて感受性が高かった。
• グリーディ集計法とESは同程度の社会的厚生を達成したが、ESは優れた安定性と設計選択への感受性の低さを示し、低参加率が想定される実世界のPBに適していると考えられた。

Figure 2 : Average time ( $s$ ) to complete each stage.